Ciklopropāna (C3H6) struktūra, īpašības, izmantošanas veidi un riski



The ciklopropāns ir cikliska molekula, kurai ir molekulārā formula C3H6, un kas sastāv no trim oglekļa atomiem, kas piestiprināti viens otram gredzena veidā. Ķīmijā ir piesātināto ogļūdeņražu ģimene, kurai ir skelets, ko veido oglekļa atomi, kurus savieno vienkāršas gredzenveida saites.

Šī ģimene sastāv no daudziem molekulām (kas atšķiras pēc to galvenā oglekļa ķēdes garuma), un ir zināms, ka tiem ir augstāks kausēšanas un viršanas punkts nekā augstākām ķēdēm, papildus tam, ka ir lielāka reaktivitāte nekā šiem..

Ciklopropānu 1881. gadā atklāja Austrijas ķīmiķis Augusts Freunds, kurš bija apņēmies zināt, kas bija toksiskais elements etilēnā un kurš domāja, ka tas ir tas pats ciklopropāns..

Tomēr, tikai 1930. gados, sākās rūpnieciskā ražošana, kad viņi atklāja tās lietošanu kā anestēziju, jo pirms tam tie nebija komerciāli pievilcīgi..

Indekss

  • 1 Ķīmiskā struktūra
  • 2 Rekvizīti
    • 2.1. Viršanas punkts
    • 2.2 Kušanas punkts
    • 2.3 Blīvums
    • 2.4. Reaktivitāte
  • 3 Lietojumi
  • 4 Riski
  • 5 Atsauces

Ķīmiskā struktūra

Ciklopropāns, molekulārā formula C3H6, sastāv no trim maziem oglekļa atomiem, kas savienojas tādā konfigurācijā, ka veidojas gredzens, kas paliek ar D molekulāro simetriju3h katrā oglekļa ķēdē.

Šīs molekulas struktūra prasa, lai savienojuma leņķi, kas veidojas, būtu aptuveni 60 °, daudz zemāki par 109,5 °, kas novēroti starp hibrīda sp3, kas ir termodinamiski stabilāks leņķis.

Tas noved pie gredzena, kas cieš no strukturāla stresa, kas ir nozīmīgāks par citām šāda veida konstrukcijām, papildus dabiskai spriedzes spriedzei, kas ir tās ūdeņraža atomu aizēnotā konformācija..

Šī paša iemesla dēļ saites, kas veidojas starp oglekļa atomiem šajā molekulā, ir ievērojami vājākas nekā kopējā alkānos.

Savādāk un atšķirībā no citām saitēm, kur tuvums starp divām molekulām simbolizē lielāku sasaistes enerģiju, šīs molekulas oglekļa savienojumiem ir īpatnība, ka tiem ir īsāks garums nekā citiem alkāniem (to ģeometrijas dēļ), un tajā pašā laikā tie ir vājāka nekā to apvienības.

Turklāt ciklopropānam ir stabilitāte, cikliski delokalizējot sešus elektronus oglekļa-oglekļa saitēs, kas ir nedaudz nestabilāki nekā ciklobutāns un ievērojami vairāk nekā cikloheksāns.

Rekvizīti

Viršanas punkts

Salīdzinot ar citiem biežāk sastopamajiem cikloalkāniem, ciklopropānam ir viszemākais viršanas punkts starp šiem molekulu veidiem, un tas ir spriegots 33 grādos zem nulles (neviena cita cikloalkāna nepastāv, ja temperatūra ir zemāka par nulli).

Turpretim ciklopropānam, salīdzinot ar lineāro propānu, ir augstāks viršanas punkts: tas 42 ° C temperatūrā zem nulles, nedaudz zemāks nekā cikloalkāna brālēns..

Kušanas punkts

Ciklopropāna kušanas temperatūra ir zemāka nekā pārējiem cikloalkāniem, kušanas temperatūra ir 128 ° C, kas ir zemāka par nulli. Tomēr tas nav vienīgais cikloalkāns, kas kūst temperatūrā, kas ir zemāka par nulli, šo parādību var novērot arī ciklobutānā, ciklopentānā un cikloheptānā..

Tātad lineārā propāna gadījumā tā kūst temperatūrā zem 187 ° C zem nulles.

Blīvums

Ciklopropānam ir vislielākais blīvums starp cikloalkāniem, kas ir vairāk nekā divas reizes biežāks par visbiežāk sastopamo kopējo cikloalkānu (1,879 g / l ciklopropānam, pārsniedzot ciklodekānu ar 0,871)..

Lielāks blīvums tiek novērots arī ciklopropānā nekā lineārā propānā. Vārīšanas un kušanas punktu atšķirība starp lineāriem alkāniem un cikloalkāniem ir saistīta ar lielākiem Londonas spēkiem, kas palielinās par gredzena formu, kas ļauj lielākai saskares vietai starp iekšējiem atomiem.

Reaktivitāte

Ciklopropāna molekulas reaktivitāti tieši ietekmē tās obligāciju vājums, kas ievērojami palielinās salīdzinājumā ar citiem cikloalkāniem sakarā ar spriegumu, kas rodas šajās locītavās..

Pateicoties tam, ciklopropānu var vieglāk atdalīt un noteiktās reakcijās var rīkoties kā alkēns. Faktiski ciklopropāna un skābekļa maisījumu ekstrēmā reaktivitāte var kļūt par sprādzienbīstamību.

Lietojumi

Ciklopropāna par excellence komerciālais pielietojums ir anestēzijas līdzeklis, kas pirmo reizi izpēta šo īpašumu 1929. gadā.

Ciklopropāns ir spēcīgs ātras iedarbības anestēzijas līdzeklis, kas kairina elpceļus vai rada sliktu smaržu. Tā tika lietota vairākus gadu desmitus kopā ar skābekli, lai gulētu pacientus ķirurģiskas iejaukšanās laikā, taču nevēlamas blakusparādības tika novērotas kā "ciklopropāna šoks"..

Līdztekus izmaksu un augsto uzliesmojamības faktoriem tas notika, izmantojot citus drošākus anestēzijas līdzekļus..

Lai gan tā joprojām bija daļa no anestēzijas indukcijā izmantotajiem savienojumiem, mūsdienās tā nav daļa no medikamentiem, ko izmanto medicīnā..

Riski

- Ciklopropāns ir viegli uzliesmojoša gāze, kas, nonākot saskarē ar liesmu, rada toksiskas gāzes. Turklāt tas var reaģēt ar oksidētājiem, piemēram, perhlorātiem, peroksīdiem, permanganātiem, nitrātiem un halogēniem, izraisot ugunsgrēkus un / vai eksplozijas..

- Ciklopropāns ar augstu līmeni var izraisīt galvassāpes, reiboni, sliktu dūšu, koordinācijas zudumu, vājumu un / vai ģīboni..

- Tas var izraisīt arī sirds ritma vai aritmijas, elpošanas grūtību, komas un pat nāves pārkāpumus.

- Sašķidrinātais ciklopropāns var izraisīt sasalšanu ādā, jo tā temperatūra ir ievērojami mazāka par nulli.

- Tā kā tas ir apkārtējās vides apstākļi, šis savienojums var viegli iekļūt organismā caur gaisu, kā arī samazina skābekļa līmeni gaisā..

Atsauces

  1. Britannica, E. (s.f.). Ciklopropāns Izgūti no britannica.com
  2. Ķīmija, O. (s.f.). Ciklopropāna sintēze. Izgūti no organiskās ķīmijas.org
  3. ChemSpider (s.f.). Ciklopropāns Izgūti no chemspider.com
  4. Wagnières, O. (s.f.). Ciklopropāna saturoši dabīgie produkti. Izgūti no lspn.epfl.ch
  5. Vikipēdija. (s.f.). Ciklopropāns Izgūti no en.wikipedia.org